ПРИЕМИСТОСТЬ СКВАЖИНЫ ПРИ ВЫТЕСЕНЕНИИ ЖИДКОСТИ ИЗ ПЛАСТА В ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ПОСТАНОВКЕ
Автор: Ирина Михайловна Сыпченко
Организация: НИИ механики МГУ имени М.В. Ломоносова
Одним из способов борьбы с глобальным потеплением является утилизация и подземное хранение углекислого газа (технология CCUS). Закачка газа в нефтенасыщенные пласты и водоносные горизонты часто сопровождается постепенным возрастанием расхода со временем при фиксированном забойном давлении. Этот связано с закачкой менее вязкого газа в геологические пласты, заполненные более вязкой жидкостью. Помимо описанного эффекта возможны, например, неравномерное истечение закачиваемой жидкости из скважины, гравитационное расслоение фаз и другие эффекты, влияющие на форму газового шлейфа. Для описания этих процессов и оценки эффективности хранения углекислого газа в пластах используются критерии подобия.
В настоящей работе исследовано нестационарное течение газа от вертикальной скважины в водонасыщенный пласт в рамках осесимметричной постановки. Показано, что скин-фактор – безразмерное изменение гидравлического давления на скважине – можно представить как произведение двух множителей: первый характеризует логарифмическую зависимость от времени, второй – от формы газового плюма. С помощью численного моделирования построены диаграммы параметра формы D (второй множитель) и скин-фактора σ (см. Рис.) в зависимости от критериев подобия. Показано, что приемистость газовой скважины растет со временем для всего диапазона рассмотренных параметров, в том числе, когда скин-фактор и параметр формы положительны, т. е. закачка воды с тем же расходом требовала бы меньшего перепада давления на скважине.
Максимальные значения приемистости газовой скважины достигаются при больших значениях критерия Gr, т.е. при высоких темпах закачки. Показано, что в этом предельном случае работает простая аналитическая оценка. В общем случае при заданных параметрах подобия для конкретного геологического пласта для быстрой оценки приемистости скважины, параметра формы и скин-фактора можно применить численно полученные диаграммы.
1. Сыпченко И.М., Афанасьев А.А. Приемистость скважины при вытеснении жидкости из пласта в осесимметричной постановке // Журнал выч.мех. и мат.физ. 2025. В печати.
